Уплотнение с гидрозатвором Советский патент 1988 года по МПК F16J15/40 

со

00

го

со ел

I Изобретение относится к уплотни- |тельной технике, в частности к уплот |нениям с гидрозатвором, и может быть |использовано в тех случаях, когда ;уплотняемая среда является агрессив- ной по отношению к материалу уплот- нительного элемента, а последний в силу.условий работы уплотнительного |узла не может быть заменен никаким другим.

В частности, данное изобретение может быть применено для уплотнения, герметизирующего внутреннюю полость глубинного прибора для газовых скважин, где применение фторпласта для уплотнительных элементов ограничено его текучестью при высоких давлениях на забое скважины, а использование резиновых уплотнительных элементов затруднен.0 в связи е наличием конденсата при высоких давлении и температуре.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет нейтрализации агрессивной среды.

На фиг. 1 схематически изображен глубинный скважинный прибор; на фиг. 2 - узел уплотнения с гидрозатвором ; на фиг. 3 - то. же, с дополнительной емкостью для среды.

Глубинный прибор 1 расположен в скважине 2 на забое и предназначен для измерения давления и температуры Во внутренней полости 3 прибора размещено измерительное оборудование (не показано), в связи с чем попадание таза во внутреннюю полость прибора практически недопустимо. Строго ограниченное исключение может быть сделано только для случаев кратковременных замеров, но и при этом давление во внутренней полости

3прибора не должно повышать 0,5 ати и .при этом проникающий в полость газ должен быть нейтральным по отношению к материалу внутреннего измерительного оборудования.

Уплотнение предназначено для обеспечения требуемой герметичности. Оно состоит из герметизирующих зазор

4между корпусом 5 и трубной деталью 6 уплотнительных колец 7 и 8. Между канавками, в которых расположены эти кольца, имеется полость 9 гидрозатвора, в которую введена среда, нейтрализующая агрессивное воздействие уплотняемой среды на материал уплотнительных колец 7 и 8.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Для герметизации внутренней полости глубинного прибора от попадания в нее сероводорода такой нейтрализующей средой является состав Т-66 или Т-80. Этот состав может закладываться в полость 9 гндрозат- вора при сборке прибора или же вводиться под давлением через канал 10 из полости 11 в теле корпуса .5, как показано на фиг. 3. Этим составом может быть также пропитано пористое, например фетровое, кольцо, устанавливаемое в полость 9 гидрозатвора.

Уплотнение работает следующим образом.

По мере опускания прибора в скважину 2 давление .возрастает и наступает момент, когда находящийся в скважине под большим давлением газ проникает по уплотняемому зазору 4 к уплотнительному кольцу 7.

8случае высокой температуры и значительной агрессивности газа через какое-то время может произойти потеря герметичности кольцом 7, в результате чего сероводородная составляющая может проникнуть дальше кольца

7. При этом она попадает в полость

9гидрозатвора, где вступает во взаимодействие с нейтрализующей затворной средой. В частности, состав Т-66, вступая во взаимодействие с сероводородом, несколько видоизменяет химпроцесс, имеющий место между сероводородом и металлом в его отсутствие. .

При взаимодействии сероводорода с железом происходит реакция Fe+ - FeS- +Ht , в результате чего вьщеляется атомарньш водород, проникающий во все микротрещины, имеющиеся в материале, причем давление в микротрещинах достигает значения иногда до 20000 атм, что приводит к дальнейшему увеличению трещин и дальнейшему проникновению водорода. Процесс разрыхления металла, связанный с этим явлением, происходит весьма быстро. Это усугубляется еще и тем, ЧТ9 образующийся при этой реакции РеЗ является материалом весьма рыхлым, что дополнительно способствует процессу проникновения атомарного водорода в материал.

При использовании в качестве затворной среды состава Т-66 его радикал как более активный вступает во взаимодействие с сероводородом и в результате этой реакции образуется (R+H,S - RS+H) соединение RS, не являющееся рыхлым и покрывающееся коркой, препятствующей дальнейшему развитию процесса.

Поскольку затворная среда нахо- дится в нижней части полости 9 гидрозатвора (фиг. 2), дальнейшее проникновение газа практически прекращается, а во взаимодействии с нижним кольцом 8 и близлежащим материалом корпуса находится не сероводородная составляющая природного . газа , а нейтральная к материалу кольца и корпуса затворная жид - кость.

Формула изобретения

1.Уплотнение с гидрозатвором, в котором между двумя участками уплот- нительного зазора расположена заполненная жидкостью полость, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, в качестве затворной использована среда, нейтрализующая агрессивное воздействие уплотняемой среды на материал уплотнения.

2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что при использовании резиновых уплотнительных элементов и железосодержащих материалов для герметизации сероводорода в качестве затворной среды использовано соединение на основе 1-3-диалкилсуль- фатов.

Изобретение относится к уплот- нительной технике и может быть использовано в тех случаях, когда уплотняемая среда является агрессивной по отношению к материалу уплотдля герметизации внутренней полости глубинного прибора в скважинах с высокими температурой и давлением газа. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения. В качестве затворной использована среда, нейтрализующая агрессивное воздействие уплотняемой среды на материал деталей уплотнения. Так, при использовании резиновых угототнительных элементов и железосодержащих материалов в уплотнениях для герметизации сероводорода в качестве затворной среды используют соединение на основе 1,3- диалкилсульфатов. .1 з.п. ф-лы, 3 ил.

.2